3d 打印机简介 3D 打印机简称（3DP）是一位名为恩里科·迪尼的发明家设计 的一种神奇的打印机，不但可以“打印”一幢完整的建筑，还可以在航天飞船中给宇航 员打印任何所需的物品的形状。但是 3D 打印出来的是物体的模型，不能打印出物体的功 能。 3D 打印机又称三维打印机（3DP），是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器， 它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打 印一层层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造产品。逐层打印的 方式来构造物体的技术。3D 打印机的原理是把数据和原料放进 3D 打印机中，机器会按照 程序把产品一层层造出来。 3D 打印机与传统打印机最大的不同之处在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料，堆叠薄 层的形式有多种多样，可用于打印的介质种类多样，从繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶 类物质。有些打印机还能结合不同介质，令打印出来的物体一头坚硬而另 一头柔软。 3d 打印机结构打开包装，一套 3D 打印机由 3D 打印机、12v 变压器、工具包组成。工具 包中包含了说明书、一卷测试用耗材、一个 4G 的 SD 卡还有一个内六角螺丝刀。
摘 要：本文介绍了3D打印机的技术特点。以一种工艺为例论述了3D打印机的软硬件技术体系架构，并详细的介绍了3D打 印机各组成部分的功能和各部分之间的接口关系，并介绍了3D打印的工作流程。 关键词：3D打印；体系结构
D 打印就是指通过可以 “ 打印 ” 出线D打印机，采用分层加工、迭加成形的方式逐 层增加材料来最终制造出立体实物。也就是软 件通过电脑辅助设计技术完成一系列数字切片，并将这些 切片的信息传送到 3D 打印机控制器上，而 3D 打印机会利 用原材料将连续的薄型层面逐层堆叠起来，直到一个固态 物体成型。由于具体堆叠的形式有多种多样，因此产生了 多种 3D 打印工艺，每种工艺能够打印的材料类型也不相 同，如常见的有 SLA （激光固化光敏树脂成型）、 FDM （熔融挤压堆积成型）、 3DP （三维喷涂粘结成型）、 SLS（选择性激光烧结成型）、Ployjet（喷墨成型）等。 3D打印技术能大幅度降低一次性原型造价，缩短设计 改进的过程。3D打印技术可实现用传统方法很难实现的工 艺，如在坚固的金属结构中把尖形拐角做成弧形等。利用 3D印制技术大幅减轻零部件的重量，提高材料利用率，从 而提
3D 打印机的软件系统组成部分 主要由计算机、应用软件、底层控制系统软件和接口驱动单 元组成。 1)计算机一般都会采用上位机和下位机两级控制。其中上位 主控机一般都会采用配置高、运行速度快的 PC 机；下位机采用 嵌入式系统 DSP（数字信号处理器），驱动执行机构。上位 机和下位机通过特定的通信协议进行双向通信，构成控制的 双层结构。为提高数据传输速度和可靠性，上位机和下位机 的接口可选用通信速率高，数据传输量大的 PCI 接口，实现 多重复杂控制任务的高效性与协调运动。 上位机完成打印数据处理和总体控制任务，基本功能 有： (1)从 CAD 模型生成符合快速打印成型工艺特点的数据 信息； (2)设置打印参数信息： (3)对打印成型情况做监控并接收运动参数的反馈， 必 要时通过上位机对成型设备的运动状态进行干涉； (4)实现人机交互，提供打印成型进度的实时显示； (5)提供可选加工参数询问， 满足多种材料和加工工艺的 要求。 下位机进行打印运动控制和打印数据向喷头的传送。它 按照预定的顺序向上位机反馈信息，并接受控制命令和运动
主流打印机其实有开源地系列、 、 还有曾经开源地系类.我主要是从两方面考虑 地： ）我更多地是考虑结构地代表性，而不是品牌，系列地打印机绝大多数都是三角形地、而、系类 是矩形盒状、则是矩形支架状.个人收集整理 勿做商业用途 ）我考虑地我们下一步自己打印机地难度.在精度与组装难度之间要取得一个平衡.我也知道 地机子精度高，效果好，但是价钱、组装等问题都不是我们大家可以做到地.结构简单效果也不 错，但是其固件需要较高地经验，同样不适合我们菜鸟.个人收集整理 勿做商业用途 因此，基于上述两个原因，我就目前主流打印机进行对比，当然，这个是我自己地个人经验， 供大家参考，有不同意见地我非常欢迎大家提出建设性意见和建议.个人收集整理 勿做商业 用途 三角型结构地代表作
三角形是稳定与成本地完美结合，在我们时无非就是考虑稳定和成本嘛，自然三角形结 构是首选，在三角形结构中以系列最为流行，而地分支众多，现在比较流行地是 、 和这三 个分支.其基本特点是机身侧边是一个三角形，三角形底部是放热床地地方，轴在两个轴部 件电机构成地平面上活动，而轴则与机身三角形地垂直中线重合.在打印机是由于热床在轴 上前后移动会带着打印物体也前后移动，所以需要特别留意打印物体与
Makebot 系类。我主要是从两方面考虑的： 1）我更多的是考虑结构的代表性，而不是品牌，reprap 系列的打印机基本上是三角形的、 而 Ultimaker、makebot 系类是矩形盒状、printrbot 则是矩形支架状。 2）我考虑的我们下一步自己 DIY 打印机的难度。在精度与组装难度之间要取得一个平衡。 我也知道 3dsystem 的机子精度高，效果好，但是价钱、组装等问题都不是我们 DIY 可以做 到的。Rostock 结构简单效果也不错，但是其固件需要较高的经验，同样不适合我们菜 鸟 DIY。 因此，基于上述两个原因，我就目前主流 3d 打印机进行对比，当然，这个是我自己的个人 经验，供大家参考，有不同意见的我非常欢迎大家提出建设性意见和建议。
1)我更多的是考虑结构的代表性,而不是品牌,reprap系列的打印机基本上是三角形的、而Ultimaker、makebot系类是矩形盒状、printrbot则是矩形支架状。
2)我考虑的我们下一步自己DIY打印机的难度。在精度与组装难度之间要取得一个平衡。我也知道3dsystem的机子精度高,效果好,但是价钱、组装等问题都不是我们DIY能做到的。Rostock结构相对比较简单效果也不错,但是其固件需要较高的经验,同样不适合我们菜鸟DIY。
因此,基于上述两个原因,我就目前主流3d打印机作对比,当然,这个是我自己的个人经验,供各位参考,有不同意见的我很欢迎大家提出建设性意见和建议。
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作者：项楠楠 苏啸宇 李金泉 来源：《绿色科技》2019 年第 24 期
摘要：设计了一种简易的 3D 打印机，对此 3D 打印机的结构、耗材和打印过程等部分进 行了分析，提出了改进打印过程和提高打印精度的方法，进而达到减少相关成本、缩减时间和提高 打印精度的目的。
关键词：3D 打印机;结构设计;喷头 中图分类号：TN911 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（ 2019） 24-0213-02 l 引言 1988 年，Scott Crump 发明了一种 3D 打印技术——热熔解积压成形技术（FDM）[1]，但 价格十分高昂。随着科学技术的发展，3D 打印机种类增多，有些打印机价格也在不断下降，国内 的 3D 打印技术也在加快速度进行发展，与发达国家的差距逐步减少，专门从事生产 3D 打印机的厂家 逐渐增多，打印精度能够达到 0. 05～0.4mm[2，3]。3D 打印机对于一些难加工的异形部件有 着传统加工方式难以替代的优势，极大的方便了人们的生活，如何在保证精度的前提下尽量降 低成本，一直是科研人员研究的目标。基于此，本文对简易 3D 打印机的结构设计进行了研 究。 2 打印机结构和运动原理 简易 3D 打印机由底部框架 1、立式支架 2、伺服电机 3、同步齿形带 4、滑轨 5、送料齿 轮 6、伺服电机 7、推杆 8、滑块 9、限位块 10、顶部框
摘要：3D 打印技术作为个性化商品定制的重要生产手段，其自身的结构和机体的设计代 表着该项技术的发展程度，本文基于对开放式 3D 打印机结构以及封闭式 3D 打印机结构进行 整体分析的前提下，对 3D 打印机机体外观造型进行了整体的设计，并同时从 3D 打印机的应 用材料、应用软件及打印效果和未来发展趋势上进行了综述。
3D 打印机是以三维数字软件模型为基础，运用可加热熔化的塑料线材为原料，通过逐层 打印的形式来叠加熔化后的塑料原料，以达到快速成型目的的一种脱离模具生产的三维制作技 术。这种通过逐层叠加的方式来制作物件的技术最早出现在上个世纪 90 年代中后期，即一种 利用光固化以及纸层叠等相关技术的快速成型装置。
3D 打印（3D printing），是制造业领域正在迅速发展的一 项新兴技术，被称为“具有工业革命意义的制造技术”。运用该技术 进行生产的主要流程是：应用计算机软件，设计出立体的加工样式， 然后通过特定的成型设备（俗称“3D 打印机”），用液态、粉末、 丝状的固体材料逐层“打印”出产品。
3D 打印是“增材制造”（Additive Manufacturing）的主要实 现形式。“增材制造”的理念区别于传统的“去除型”制造。传统数 控制造一般是在原材料基础上，使用切割、磨削、腐蚀、熔融等办法， 去除多余部分，得到零部件，再以拼装、焊接等方法组合成最终产品。 而“增材制造”与之截然不同，无需原胚和模具，就能直接根据计算 机图形数据，通过叠加材料的方法生成任何形状的物体，简化产品的 制造程序，缩短产品的研制周期，提高效率并减少相关成本。
3D 打印原看似复杂，其实很简单 看了很多 3D 打印的视频和模型，你会被它神奇的克隆能力惊呆了，这太神奇了，完 全是神奇的克隆机器嘛。这样的高科技到底是怎么工作的呢？ 说起它的原理，它一点都不复杂，其运作原理和传统打印机工作原理基本相同，也是 用喷头一点点“磨”出来的。只不过 3D 打印它的喷的不是墨水，而是液体或粉末等“打印材 料”，利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加 起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。 它的工作步骤是这样的：使用 CAD 软件来创建物品，如果你有现成的模型也可以，比 如动物模型、人物、或者微缩建筑等等。然后通过 SD 卡或者 USB 优盘把它拷贝到 3D 打 印机中，进行打印设置后，打印机就可以把它们打印出来，其工作结构分解图如下。3D 打 印机的工作原理和传统打印机基本一样，都是由控制组件、机械组件、打印头、耗材和介质 等架构组成的，打印原理是一样的。3D 打印机主要是在打印前在电脑上设计了一个完整的 三维立体模型，然后在进行打印输出。
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